Виды нагревательных элементов в электронагревательных приборах - ELSTROIKOMPLEKT.RU

Виды нагревательных элементов в электронагревательных приборах

Виды электронагревательных приборов

Наиболее используемыми источниками тепла для теплоснабжения домов являются электричество, газ, уголь или дрова. Несмотря на техническую доступность каждого из них, применение того или иного обусловлено некоторыми факторами, такими как: экономическая целесообразность, место и периодичность использования, безопасность. В наше время первые два вида энергии из перечисленных пользуются наибольшей популярностью. Рассмотрим аспекты использования электроэнергии, а также виды электронагревательных приборов.

Преимущества и недостатки использования электроэнергии для целей отопления

Сразу нужно отметить, что использование электрических нагревательных приборов для отопления – не самый дешевый вариант, так как стоимость самого оборудования, а также издержки при эксплуатации слишком высоки. Поэтому его чаще всего рассматривают в качестве альтернативного, на случай перебоев с подачей газа или, если газификации вообще нет. В то же время, отопление дома с помощью электроприборов имеет и некоторые очевидные достоинства:

  • Практически повсеместная доступность.
  • Очень быстрый и простой монтаж.
  • Удобное управление.
  • Компактное устройство приборов.
  • Полное отсутствие каких-либо продуктов сгорания.

Таким образом, при всех своих недостатках, связанных, главным образом, с экономической составляющей вопроса, электроприборы обладают массой полезных качеств, которыми не могут похвастаться отопительные устройства, основанные на сжигании топлива.

По каким принципам осуществляется классификация электронагревательных приборов

Все современные электрические отопительные устройства классифицируются следующим образом.

По способу монтажа прибора:

  • Переносные или мобильные, к которым можно отнести масляные радиаторы и различные конвекторы.
  • Установленные на одном месте или стационарные, включающие в себя бойлеры, кондиционеры, электрические котлы и камины, инфракрасные нагреватели.

По виду теплоносителя, который нагревается в приборе:

  • Воздушные – обогрев окружающего пространства осуществляется посредствам прогревания воздуха. К ним можно отнести конвекторы, радиаторы, электрокамины и многие другие устройства.
  • Жидкостные – теплоносителем в них служит какая-либо жидкость, имеющая хорошую теплоемкость: вода, масло, антифриз. Наиболее известными приборами с таким принципом работы являются электрокотлы и бойлеры.
  • Твердотельные или излучательные – тепло в этих устройствах передается от источника на какую-нибудь твердую поверхность, которая затем нагревает воздух в окружающем помещении. К ним относятся лучистые и инфракрасные нагреватели.

По типу нагревательного элемента (ТЭНа):

  • Стандартные трубчатые элементы с успехом используют во многих видах отопительных приборов, которые работают на электроэнергии. Они могут иметь очень широкий диапазон технических характеристик, как по производительности, так и по мощности. Производят их из стали и титана.

  • Оребренные трубчатые – похожи на предыдущие, но имеют ребристую поверхность, повышающую теплоотдачу. Они используются только в приборах, где теплоносителем является газовая среда (тепловые завесы и конвекторы). Делают такие элементы из нержавеющей или конструкционной стали.

  • Блочные электронагреватели представляют собой несколько ТЭНов, соединенных в один конструктивный узел. Такие устройства устанавливают в приборы, где существует возможность регулировки мощности. Теплоносителями в них может выступать жидкость или сыпучие твердые вещества.

  • Оборудованные терморегулятором – являются самым распространенным видом бытовых электронагревателей для отопления, имеющего жидкостный теплоноситель. Их делают из меди, стали, или никеле-хромового сплава.

Все рассмотренные нагревательные элементы являются только главными деталями устройств, об особенностях которых читайте далее.

Воздушные конвекторы

Эти приборы выполняют в виде компактных переносных устройств, снабженных ножками или колесиками для установки на полу или стене. Рабочим элементом в них выступают оребренные ТЭНы, закрытые декоративным металлическим корпусом с прорезями для циркуляции воздуха. Их используют в квартирах или частных домах, главным образом, как дополнительные источники тепла.

Принцип действия таких приборов основывается на том, что холодный воздух, свободно или принудительно поступает в прибор и проходит через все нагревательные элементы (ТЭНы). Затем он, как и положено нагретым газам, поднимается вверх и проходит через специальную решетку. Конвекторы могут оборудоваться встроенными вентиляторами для принудительной циркуляции воздуха. Данные приборы не имеют никаких ограничений для применения.

Радиаторы с масляным теплоносителем

Внешний вид и принцип действия таких приборов полностью аналогичен обыкновенным батареям отопления. Только они заполнены минеральным маслом, а нагревают его электрические ТЭНы, установленные непосредственно внутри внутренней полости прибора. Их с успехом используют в офисах и жилых помещениях. Бывают масляные радиаторы открытыми и закрытыми. Ребра последних защищены металлическим кожухом. Основное преимущество этих приборов в том, что они не выжигают кислород в помещении и не нагреваются до температур, опасных для маленьких детей. Особенно последнее свойство касается закрытых радиаторов.

Кондиционеры

Мы привыкли связывать эти приборы с необходимостью охлаждать воздух в помещении в жару. Однако, они способны производить и тепло, осуществляя, так называемый обратный цикл. Большинство моделей нельзя использовать при температуре наружного воздуха ниже – 10 0 С. Кондиционеры, называемые инверторами, способны нагревать помещение даже при температуре – 20 0 С. Однако они имеют гораздо большую стоимость.

Электрокамины

Эти электронагреватели обладают великолепным дизайном, поэтому могут использоваться не только как обогреватели, но и в качестве декоративного элемента. Эти устройства можно встретить в элитных квартирах или загородных домах ввиду их непомерно высокой стоимости.

Современные электрокамины делают напольными, имитирующими классические дровяные варианты и настенными, которые выглядят как тонкие панели, навешиваемые на стену. Принцип действия каминов схож с тем, которым обладают конвекторы.

Электрические котлы

В отличие от предыдущих приборов, эти устройства используются для создания постоянной системы отопления в доме. Используются совместно с жидкостным теплоносителем, циркулирующим по замкнутому контуру, обвязывающему все помещения в доме.

По виду основного нагревательного элемента электрокотлы делятся на:

  • ТЭНовые – работают с любыми видами жидкости и имеют самую простую конструкцию. Они позволяют плавно изменять мощность, ступенчато изменять интенсивность нагрева за счет включения разного количества устройств.
  • Электродные, которые обладают компактными размерами и применяются исключительно для водяных систем. При этом теплоноситель должен строго соответствовать требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая». Это обстоятельство сильно влияет на стоимость оборудования. Тепловая энергия возникает по принципу электролитической диссоциации, благодаря которой на электродах возникает разность потенциала из-за растворенных солей. Это прекрасно нагревает воду. Такое устройство намного экономичнее предыдущего.
  • Индукционные котлы являются наиболее инновационными и дорогими устройствами. Они очень надежны и долговечны. Нагревать такие котлы могут любой теплоноситель за счет принципа электромагнитной индукции. Такое устройство потребляет максимальное количество электроэнергии, но зато просто в монтаже, не требует наличия отдельного помещения и обладает максимальным КПД при самых маленьких размерах.

Все электрокотлы должны быть обязательно заземлены очень надежно.

Инфракрасные электронагреватели

Это самый современный вид электрических устройств, предназначенных для обогрева помещений. Его работа основана на излучении электромагнитных волн инфракрасного спектра. При этом тепловая энергия передается от прибора тем предметам, которые расположены рядом. Отраженная от них лучистая энергия достаточно эффективно нагревает воздух в помещении. Это, наверное, самый экономичный тип электронагревательных приборов. Кроме того, такие устройства не пересушивают воздух. Некоторые из них имеют очень красивое декоративное оформление.

Несмотря на высокую стоимость электроэнергии, популярность электрических отопительных приборов не снижается. Это связано с их удобством и, во многих случаях, с мобильностью, что недоступно для газового оборудования.

Читайте также  Прибор для измерения частоты вращения вала двигателя

«Электронагревательные приборы» презентация к уроку технологии 8 класс

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

магистр психологии, клинический психолог. .

психолог-консультант, клинический психолог. .

«IQ и EQ как основа успешного обучения»

  • для учителей, репетиторов и родителей
  • свидетельство + скидки на курсы для всех!

Описание презентации по отдельным слайдам:

Урок технологии 8 класс по теме: «Электронагревательные приборы» Автор презентации: учитель технологии Макарова Е.Н.

Электронагревательные приборы получили широкое распространение в наше время, к ним относится не только обогревательное оборудование, но и другие бытовые устройства: электрические чайники, утюги, фены, кухонные плиты и многие другие.

Электронагревательные приборы — устройства, преобразующие электрический ток в тепловую энергию.

Основным элементом любого электронагревательного прибора выступает нагревательный элемент.

Классификация электронагревательных приборов

Существуют различные виды электронагревательных приборов, наиболее подробно классификация такого оборудования описана в действующих нормативах ГОСТа. Сложность разделения электронагревательного оборудования на отдельные виды заключается в огромном количестве таких приборов, использующихся людьми в повседневной жизни. Опираясь на действующие в нашей стране нормативные документы, можно сделать вывод, что классифицировать электронагреватели можно по различным принципам.

По типам конструкции нагревательных элементов По типам конструкции нагревательных элементов можно выделить три группы электронагревательных устройств: Нагревательные элементы открытого типа. Нагревательные элементы закрытого типа. Герметически закрытые нагревательные элементы.

По типам конструкции нагревательных элементов

По продукту нагрева Такая классификация позволяет выделить: Водонагревательное оборудование. Воздухонагревательные устройства. Данная квалификация дает больше информации о принципах использования приборов, но сегодня существует электронагревательное оборудование, которое сложно отнести к водо- или воздухонагревателям, к примеру, электрические кухонные плиты или печи СВЧ.

По сфере использования выделяют устройства: Для нагрева воды (в системах водоснабжения, отопления, для стирки и приготовления пищи). Для нагрева воздуха (в сушильном и отопительном оборудовании). Для приготовления пищи (за счет нагрева поверхностей с посудой и непосредственного нагрева посуды). Ручные инструменты и приборы с электронагревательными элементами (паяльники, пирографы, утюги). Для обогрева человеческого тела. Данный вариант классификации позволяет охватить практически все представленные на рынке электронагревательные устройства.

Классификация электронагревателей по классу защиты Все современные электрические приборы разделяют на отдельные группы по классам защиты. Выделяют всего пять классов защиты человека при работе с электрическими устройствами: нулевой класс – электронагревательные приборы с рабочей изоляцией, никаких дополнительных защитных средств не предусмотрено; ноль первый класс – устройства с рабочей изоляцией и подключением нетоковедущих металлических частей к контуру заземления; первый класс – наличие дополнительного защитного соединения с токопроводящими элементами электронагревательных устройств, за счет чего при повреждении рабочей изоляции токопроводящие части устройства не оказываются под напряжением; второй класс – отсутствует дополнительное защитное соединение, но имеется двойная изоляция, а корпус устройства изготавливается из непроводящих электроток материалов; третий класс – электрические устройства с низковольтным питанием, среди современных электронагревательных приборов нет оборудования, которое можно отнести к этому классу безопасности.

Устройство и принцип действия электрической и индукционной плиты

Виды нагревательных элементов

Что собой представляет стандартный сухой ТЭН, знают не только те, кто работает с нагревом в промышленном масштабе, но и все кто имеет хоть малейшее представление о работе бытового бойлера или стиральной машины. Развитие технологического оборудования требует также и новых подходов в области нагрева. На этой основе и были разработаны нагревательные элементы нового образца, обладающие повышенной стойкостью и улучшенной защитой. К таковым устройствам относятся сухие керамические ТЭНы, состоящие из стеатитовых модулей. Чтобы иметь представление, о чем идет речь предлагает рассмотреть данную тему более подробно.

Чем отличается стандартный металлический сухой ТЭН от керамического нагревателя?

Принцип работы обоих нагревателей не имеет особых отличий, а вот производительность, конструктивное решение и способ установки разные.

Сравнение сухих ТЭНов стандартной сборки и сухих керамических ТЭНов:

  • Подвижность нагревательного элемента. В сухих стандартных электрических ТЭНах элемент нагрева состоит из медного сплава или стали не поддающейся коррозии. При вибрации, возникающей в процессе работы оборудования, данный элемент может смещаться внутри колбы. У керамического нагревателя элемент нагрева усажен плотно и в процессе работы не поддается влияниям вибрации. Теплообмен в данном случае будет совершаться на высоком качестве.
  • Комбинированное нагревательное устройство. У ТЭНа из керамики элемент нагрева размещается в керамической основе, которая имеет свойство длительного сохранения температуры. По этой причине даже после отключения ТЭНа от сети нагреватель удерживает набранное тепло еще длительный отрезок времени. Таким образом, экономится расход энергии, и тепловая энергия сохраняется долго.

Особенности стеатита

Стеатит является минеральным материалом природного происхождения. Добывают его из необработанной тальковой руды. В процессе изучения стеатита были выявлены его целебные свойства, но научные исследователи больше интересовались его теплоаккумулирующими свойствами. Первоначально свойства сохранения тепла были обнаружены после того, как минерал был нагрет, а затем помещен в холодную воду, где он не терял свою температуру в течение часа.

Первоначально люди использовали стеатит (керамику) для создания печей и теплоизоляционных покрытий, используя его как в чистом виде, так и в смеси с другими элементами. Со временем этот минерал стал широко использоваться при изготовлении электронагревателей.

Устройства нагрева, в основу которых входит стеатит или керамика в настоящее время используются для подогрева масла, воды, гальванических растворов и даже устанавливаются на пивоваренном заводе.


Достоинства керамического тепловентилятора (видео)

Благодаря этой функции, идет значительная экономия электроэнергии, так как прибор разогревается за несколько минут, и может поддерживать заданную температуру на протяжении длительного времени. Учитывая все эти правила, можно подобрать для себя наиболее лучший и функциональный керамический тепловентилятор, который прослужит на протяжении длительного времени. Керамические тепловентиляторы считаются наиболее безопасными и надежными в работе, именно поэтому, многие предпочитают подбирать для себя именно такие варианты обогревательных приборов.

Дополнительные преимущества

Керамика может поглощать избыточное тепло, при этом защищая металлический нагревательный элемент и другие металлические детали, входящие в конструкцию нагревателя. Процессы коррозии металлических компонентов в таком нагревателе значительно медленнее по сравнению со стандартными устройствами, и срок службы увеличивается.

Благодаря особой форме керамического компонента сухого тэна, его полезные качества могут быть использованы максимально, что увеличивает срок его службы.

Для замены керамического сухого нагревателя, как в случае стандартного, нет необходимости сливать жидкость из контейнера.

Керамические / стеатитовые сухие электронагреватели доказали свою практичность только с положительной стороны. Они способны работать в течение длительного периода и при правильном обслуживании обеспечивают равномерную подачу тепла по всей отапливаемой площади. Безопасность генерируемой энергии экономит и без того дорогостоящее электричество.

Заказать сухой керамический ТЭН от «Полимернагрев» можно заполнив заявку на сайте или в телефонном режиме. Вся контактная информация указана на сайте. Доставка осуществляется по всем регионам России.

Электрические конвекторы

Рассматривая виды электрических обогревателей, вы можете обратить внимание на конвекторы, которые включаются быстро и медленно нагреваются. Эти приборы используют в процессе работы исключительно конвекцию. В нижнем торце такого обогревателя располагаются щели, сквозь которые всасывается воздух. Нагрев происходит с помощью ТЭНа. Горячий воздух после повышения температуры устремляется вверх.

Читайте также  Виды электроотопительных приборов

Чем более внушительной окажется площадь нагревательного элемента, тем больше воздуха будет нагрето. Изготовители по этой причине стараются увеличить площадь, оснащая трубку ТЭНа плоскими ребрами, выполненными из металла. Такие виды обогревателей электрического типа не являются инерционными, как масляные устройства. Для разогрева им будет необходимо несколько минут. Это обусловлено тем, что в качестве теплоносителя выступает не масло, а воздух. За счет того, что корпус лишен лишних деталей, конвекторы являются максимально тонкими, их толщина не превышает 8,5 сантиметра.

Если вас интересуют виды настенных обогревателей, то можно предпочесть конвектор, так как именно он наиболее часто изготавливается в подобном варианте. Однако можно выбрать напольную модель, которая снабжена колесами. Мощность здесь может быть выбрана по вышеупомянутому принципу.

Почему стоит предпочесть конвектор?

Конвекторы имеют достаточно приемлемую стоимость, которая начинается от 2500 рублей. Помимо прочего корпус не нагревается выше 60 градусов, что говорит о безопасности. В процессе работы оборудование не шумит, что является большим плюсом. Данные агрегаты обладают возможностью автоматического включения и выключения, что управляется термостатом. Вы можете быть уверены в том, что обогреватель не перегреется, так как в подобное оборудование встроена специальная защита.

Виды нагревательных элементов

В современном мире в нашем с вами быту очень широкое применение получили всевозможные нагревательные электроприборы. Главной деталью любого такого устройства является электрический нагревательный элемент. Он изготавливается из различных сплавов, которые обладают значительно большим удельным сопротивлением, что и позволяет элементу нагреваться при прохождении через него электрического тока. На сегодняшний день существует несколько видов нагревательных элементов.

Электрические нагревательные элементы делятся на два вида:

  • открытые;
  • закрытые:
  • герметичные;
  • негерметичные.

Рассмотрим, что из себя представляют элементы открытого типа. Это спирали, которые либо подвешены на кронштейнах из электроизоляционного материала, либо открыто проложены в канавках в изоляционном материале. Тепло они отдают путем конвекции и излучения. Нагревательные элементы открытого типа имеют ряд преимуществ — это быстрый нагрев, относительно простая конструкция, легкий ремонта и низкая стоимость. Но есть и минусы, главным из которых является недостаточная электробезопасность, а также возможное замыкание витков спирали внешними предметами, как и механическое повреждение спирали.


Нагревательные негерметичные элементы закрытого типа. Они состоят из спирали или ленты, которые помещены в защитную оболочку из электроизоляционного материала, что служит защитой от механических повреждений. Стоит заметить, что данная конструкция не препятствует прохождению воздуха. Иногда роль защиты выполняют чешуйчатые керамические бусы, они надеваются прямо на спираль. Такие элементы просты в устройстве, но их механическая прочность невелика.


Также существуют нагревательные элементы закрытого типа в виде спирали из нихромовой или фехралевой проволоки. Они размещены в металлическом кожухе, который состоит из двух кольцевых чашек, запрессованных одна в другой. Внутренняя часть кожуха заполняется изоляционной массой в виде порошка. Такие элементы нагреваются сравнительно долго, но зато они надежны в эксплуатации.

Герметичные трубчатые нагревательные элементы закрытого типа. В них используются трубчатые электрические нагреватели (ТЭНы), которые работают по принципу передачи тепла излучением, конвекцией и теплопроводностью.

Используйте на своих сайтах и блогах или на YouTube кликер для adsense


ТЭН — это тонкостенная металлическая трубка, внутри которой находится спираль, изготовленная из проволоки с высоким удельным сопротивлением. Концы проволочной спирали соединены с контактными стержнями. Между самой трубкой и контактным стержнем находится специальный изолятор, а между трубкой и спиралью — специальный изоляционный порошок (наполнитель). В контактные стержни вмонтированы клеммы.

Наполнитель обеспечивает не только надёжную электроизоляцию, но и обладает большой теплопроводимостью и используется также для сглаживания перепада температур между внешней трубкой и нагревательной спиралью.

Оболочка ТЭНа изготавливается из нержавеющей жаростойкой стали, углеродистой стали, либо алюминиевых сплавов.

ТЭН имеет ряд бесспорных преимуществ перед другими видами нагревателей. В данной конструкции поверхность электронагревателя не находится под электрическим напряжением, а значит он является электробезопасным (необходимо заземление внешней трубки и правильно подобранные предохранители). ТЭН можно безопасно помещать в любую жидкость. Нагревательная спираль, запрессованная в наполнителе (при достаточной герметизации торцов нагревателя), имеет малый диаметр проволоки и значительный срок службы. Такие электронагреватели могут работать при вибрациях и других ударных нагрузках, благодаря плотности набивки наполнителя.

Лучшие модели обогревателей


Настенный инфракрасный обогреватель Ballu BIH-L-2.0

Обогреватели могут иметь разную стоимость. При этом важно, чтобы цена отвечала качеству. Лучше сразу исключить из выбора дешевые модели производства Китая. Их недостаток в том, что внутри устройства производитель применяет некачественные материалы, которые быстро приходят в негодность.

На какие модели стоит обратить внимание:

  • Потолочные модели марки Ballu. Нагреватели ИК типа. Экономичные по расходу электроэнергии в сравнении с КПД.
  • Обогреватель конвекторного типа – Атлантик Бонжур. Корпус нагревается слабо, но при этом прибор поддерживает заданный режим температуры благодаря встроенному термостату. Покупают его в основном для детских комнат.


Тепловая пушка Интерскол

  • Тепловая пушка отечественной марки Интерскол. Работает на обогрев и охлаждение, удобен в переноске, стоит не дорого.
  • Масляный прибор Поларис – лучший в рейтинге обогревателей данного типа из-за соотношения цены и качества, а также наличия дополнительных функций.
  • Бюджетный обогреватель потолочного типа Неоклима, который представляет собой подобие кондиционера, только в данном случае работает только на обогрев.
  • Каждая модель в зависимости от комплектации отличается по цене, поэтому одним из критериев выбора обогревателей является их стоимость. Особенно когда требуется купить сразу несколько приборов.

    Электрические нагревательные приборы

    Конспект по физике для 8 класса «Электрические нагревательные приборы». Как устроена лампа накаливания. Что такое короткое замыкание. Для чего применяются предохранители.

    Электрические нагревательные приборы

    Тепловое действие тока широко используют в различных электронагревательных приборах и устройствах. Например, такими приборами являются электрические плиты, разного рода обогреватели, фены для сушки волос, утюги, электрочайники и т. д.

    НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

    Основной частью любого электронагревательного прибора является нагревательный элемент. Обычно он представляет собой спираль из материала с большим удельным сопротивлением, который способен выдерживать нагревание до высокой температуры.

    Чаще всего для изготовления электронагревательного элемента используют нихром — сплав никеля, железа, хрома и марганца.

    ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ

    Обычные лампы накаливания превращают в световую энергию менее 10 % потребляемой электроэнергии, а остальные 90 % превращают в теплоту. Поэтому такие лампы тоже можно считать электронагревательным приборами.

    Впервые лампа накаливания была изобретена русским электротехником А. Н. Лодыгиным. Основным её элементом был тонкий угольный стержень, который помещался в сосуд с выкачанным воздухом. Срок службы первых ламп был небольшим — всего 30—40 мин.

    Американский изобретатель Т. А. Эдисон продолжил исследования Лодыгина, подбирая более совершенный материал для элемента накаливания. При этом он предложил очень удобную вставку для лампы (эдисоновский патрон), а также сконструировал выключатель, с помощью которого можно было включать и выключать свет.

    Позднее Лодыгин предложил вместо угольной нити использовать вольфрамовую, которая и сейчас используется в современных лампах накаливания.

    Читайте также  Прибор для измерения сопротивления обмоток трансформатора

    Спираль с помощью специальных держателей укрепляется внутри стеклянного баллона, наполненного инертным газом, чтобы вольфрам не испарялся и спираль быстро не перегорала. Концы спирали приварены к двум проволокам, которые прикреплены к металлическим частям цоколя. Для включения лампы в сеть её ввинчивают в патрон. Он представляет собой пластмассовый корпус, в котором имеется металлическая гильза с резьбой. К ней присоединён один из проводов сети. Патрон контактирует с цоколем. Второй провод от сети присоединён к контакту, который касается основания цоколя лампы. На каждой лампе указывают мощность и напряжение, на которые она рассчитана.

    Хорошо всем знакомый утюг был изобретён очень давно. С появлением электричества и развитием техники появились электрические утюги.

    Первоначально в качестве нагревательного элемента служила нихромовая спираль, вставленная внутрь «гирлянды» фарфоровых изоляторов. Позднее стали использовать узкую нихромовую ленту, намотанную на пластинку из жаропрочного материала — слюды или керамики.

    В современных утюгах применяют проволочные спирали, заключённые внутрь металлических трубок. Их заполняют специальным электроизоляционным материалом, который препятствует соприкосновению витков спирали друг с другом и, главное, с металлическими стенками трубки.

    КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ

    Провода, соединяющие потребителей тока с источниками электрической энергии, например квартирная проводка, всегда рассчитаны на определённый максимальный ток. По разным причинам сила тока может превысить допустимое значение, что приведёт к перегреву проводов и воспламенению их изоляции.

    Одной из причин нарушения нормальной работы электрической сети может быть так называемое короткое замыкание проводов, при котором концы участка цепи соединяются проводником, сопротивление которого мало по сравнению с сопротивлением этого участка цепи. Такое замыкание возникает, в частности, из-за повреждения изоляции проводов.

    ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

    Чтобы избежать последствий короткого замыкания, в сеть включают предохранители. Их назначение — автоматическое отключение электрической цепи, когда в ней начинает идти ток больше допустимой нормы.

    Электрическая проводка в жилых зданиях рассчитана, как правило, на силу тока 6 А или 10 А. Главной частью предохранителей, используемых для её защиты, является проволока из легкоплавкого материала (например, из свинца).

    Проволока находится внутри фарфоровой пробки, которая имеет винтовую нарезку и центральный контакт. Нарезка соединена с центральным контактом этой проволокой. Пробку ввинчивают в патрон, находящийся внутри фарфоровой коробки.

    Свинцовая проволока представляет, таким образом, часть общей цепи. Толщина свинцовых проволок рассчитана так, что они выдерживают определённую силу тока.

    Если сила тока превысит допустимое значение, то свинцовая проволока расплавится и цепь окажется разомкнутой. Предохранители с плавящимся проводником называют плавкими предохранителями.

    Помимо плавких предохранителей, в последнее время в быту широкое распространение получили автоматические предохранители, в основу работы которых положено тепловое и/или магнитное действие тока. Если сила тока превысит допустимое значение, автоматический предохранитель разорвёт цепь.

    В отличие от плавкого предохранителя автоматический готов к дальнейшему использованию после устранения неисправностей в сети.

    Томас Альва Эдисон (1847—1931) — американский физик и изобретатель в области электротехники.

    Александр Николаевич Лодыгин (1847—1923) — русский электротехник, создатель лампы накаливания.

    Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Электрические нагревательные приборы».

    Конструкция и виды электронагревателей

    Под каждый вид оборудования и необходимые температурные значения разработан свой тип электронагревателя. Разное исполнение нагревателей позволяет их применять абсолютно во всех сферах деятельности, где необходим электронагрев. Основным условием производства элементов нагрева является высокая термоустойчивость, тепловая отдача и надежность. Оболочки нагревателей изготавливают из сплавов с определенной температурной стойкостью, а сопротивление прибора обеспечивает элемент проводящий ток после подключения устройства к сети.

    В промышленности и в быте используют три основных категории нагревателей: открытые, закрытые и герметичные. Каждая из категорий разделяется на разные виды нагревательных устройств, которые предназначаются для нагрева определенных зон оборудования в разной окружающей среде.

    Открытые спиральные нагреватели

    Элементы нагрева открытого типа представляют собой открытую резистивную спираль, по которой проходит электрическая энергия, перерабатывающаяся в тепло. Контакт с объектом нагрева непосредственный. Конструкция такого устройства очень проста, а функциональность находится на достаточно высоком уровне. Для обеспечения безопасного использования и эффективной выработки тепла открытый нагреватель устанавливают в специально отведенные канавки в оборудовании. Фиксация его происходит с помощью кронштейнов. Отдача тепла может осуществляться конвекционным методом или излучением. Но, все же отнести к электробезопасным устройствам открытый нагреватель нельзя, при его эксплуатации необходимо строго придерживаться технических правил, что и относится к недостаткам нагревателей данного типа. Также они механически не ударопрочные, и при их использовании возможны частые замыкания.

    К открытым спиральным нагревателям относят:

    • Трубчатые элементы нагрва для печей отжига;

    • Нагреватели на основе открытой проволоки и т.т

    Негерметичные нагревательные элементы

    Это один из подвидов закрытых нагревателей, не выделяющийся герметичными свойствами. Элементом нагрева может выступать лента либо спираль высокого сопротивления. Защиту от контакта с нагреваемым объектом обеспечивает изоляционный материал. Но, такой изолятор не исключает контакт резистивного элемента с воздушной средой. Конструкция нагревателя не сложная и ее не можно отнести к высокопрочной. В качестве изолирующих элементов зачастую используют бусины из керамики.

    Иногда для повышения прочности такой нагреватель помещают в металлический кожух, но это уже совсем другой тип закрытых элементов нагрева. Пространство между кожухом и нихромом/фехралью заполняют изоляционным порошком, повышая, таким образом, надежность нагревательного устройства. Стоит отметить, что в такой сборке негерметичный нагреватель будет набирать температуру дольше обычного.

    К негерметичным электронагревателям относят:

    Герметичные нагревательные устройства

    Это только закрытые нагреватели, конструкция которых позволяет полностью исключить непосредственный контакт резистивного элемента с объектом нагрева и воздушной средой. Такой нагреватель можно использовать в самых разных агрессивных средах не боясь попадания на его оболочку расплавленных масс, которые перерабатывает оборудование. Выработка тепла может осуществляться одним из следующих способов: конвекцией, излучением и теплопроводностью. В качестве корпуса у таких нагревателей используют тонкостенные трубчатые металлы. Элементом, перерабатывающим электроэнергию в тепло, выступает резистивная проволока, намотанная по спиральному типу. Внутри корпуса пространство заполнено изолирующим порошковым наполнителем. Контакт обеспечивают установленные клеммы.

    К герметичным нагревателям относят:

    • Литые алюминиевые нагреватели (в исполнении плоских и хомутовых элементов);

    Неотъемлемым преимуществом герметичных нагревателей есть высокая электробезопасность, длительные сроки эксплуатации и возможность эффективной работы в различных по составу средах.

    Каждый вид нагревателя предназначается для работы в определенной среде. Также каждая категория элементов нагрева способна вырабатывать определенный диапазон температур. Основными правилами выбора электронагревателей есть не только эти критерии, а и индивидуальные требования к монтажу, длительности беспрерывной работы и техническим параметрам нагрева.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: